Fiskeri Efter Komplementer: Zebrafish Som Modelorganisme

{h1}

Lære detaljer om menneskelig udvikling ved at se sebrafisk.

Zebrafisk tjener deres striber som en modelorganisme, der giver forskere, der finansieres af National Institutes of Health, mulighed for at se biologiske processer i aktion og anvende deres resultater for menneskers sundhed.

Hvordan blod fartøjer form

Vertebrater har lukkede kredsløbssystemer, der hjælper blod - og den ilt, den bærer - leveres til organer og væv. Ved at studere de molekylære spillere bag blodkarsvæksten i zebrafiskembryoner har forskere ved Scripps Research Institute indset på hvordan systemerne dannes.

Forskerne fokuserede på mutanter af SerRS, et enzym, som normalt hjælper translate DNA til proteiner og spiller en afgørende rolle i vaskulær udvikling. Forskerne fandt, at SerRS-mutanterne ofte fjernede eller skjulte dele af sig selv, hvilket gjorde dem ineffektive. De var i stand til at designe en anden mutation, der frigjorde den skjulte del, så SerRS kunne flytte til kernen og lette normal udvikling af blodkar.

At se på zebrafiskembryoer vokser gør det muligt for forskere at forstå, hvordan vores blodkar udvikler sig og hvordan deres lukkede struktur udviklede sig.

At se på zebrafiskembryoer vokser gør det muligt for forskere at forstå, hvordan vores blodkar udvikler sig og hvordan deres lukkede struktur udviklede sig.

Kredit: National Center for Mikroskopi og Imaging Research.

Resultaterne viste lyset af SerRS rolle i udviklingen af ​​lukkede kredsløbssystemer - både i voksende embryoner og i evolutionær historie.

Hvordan Mystiske Molekyler Hjælpe Mould Hjerner Og Hoveder

Uden visse lincRNA'er ville dette normale zebrafiskembryo have et uregelmæssigt formet hoved.

Uden visse lincRNA'er ville dette normale zebrafiskembryo have et uregelmæssigt formet hoved.

Kredit: National Human Genome Research Institute

Zebrafish tilbyder også indsigt i småforståede typer af RNA og deres rolle i hjernens udvikling.

Kun en lille del af RNA'er udfører instruktionerne til fremstilling af proteiner. Forskere lærer at andre RNA'er også har vigtige job. En type, lange intervenerende ikke-kodende RNA'er (lincRNA'er) er involveret i genregulering. Lidt er kendt om, hvordan disse RNA'er fungerer.

Med fokus på to lincRNA'er fra zebrafisk, der har paralleller hos mennesker, er forskere ved Whitehead Institute for Biomedical Research endelig begyndt at kaste lys på disse RNA'er. Da de forstyrrede RNA'ernes funktion i zebrafiskembryoner, observerede forskerne synlige effekter på dyrets hjerne og hovedudvikling. Indsættelse af normale versioner fra humane celler genoprettede normal vækst. Dette fund antyder, at de humane lincRNA'er kan have samme funktion, og det åbner døren for at studere andre lincRNA'er.

Kobberfri klikkemi tillod forskere at belyse glykaner inde i kæben af ​​dette zebrafiskembryo.

Kobberfri klikkemi tillod forskere at belyse glykaner inde i kæben af ​​dette zebrafiskembryo.

Kredit: Carolyn Bertozzi, University of California, Berkeley / Lawrence Berkeley National Laboratory

Hvordan sukkerarter former for embryonal vækst

Forskere har lært, at glycaner - eller sukkermolekyler på overfladen af ​​celler - spiller centrale roller i en række vigtige reaktioner i kroppen, især under embryonisk udvikling. Forskernes viden om glykanaktivitet er imidlertid begrænset af, at de er vanskelige at se på handling, selv i et gennemsigtigt zebrafiskembryo.

Et problem er, at klikkemi - en udbredt teknik, der gør det muligt for forskere at mærke og billedmolekyler ved at vedhæfte floriserende molekyler til dem som tags - anvender kobber, som kan være toksisk for levende celler og begrænser klikkemien til forsøgsrørforsøg.

Forskere ved Lawrence Berkeley National Laboratory har ændret den oprindelige teknik for at gøre klikkemien mulig i levende organismer, med zebrafisk som den første. De har udviklet en langsommere kobberfri version samt en kobberbaseret en, der bruger en ligand til at dække metalets toksicitet, men ikke dets evne til at fremskynde klikkemiske reaktionen.

At kunne mærke glycaner i zebrafiskembryoer giver forskere mulighed for at få indsigt i de vigtige roller, som sukkermolekylerne spiller i tidlig udvikling.

Hvordan sår helbrede og tumorer vokser

Zebrafisk forbliver gennemsigtig og stripe-mindre i de første par uger efter udklækning, så deres larverformer er også nyttige i forskning. For eksempel har University of Wisconsin-Madison forskere brugt larverne til at observere immunresponset, især når hvide blodlegemer trækkes til stedet for en skade eller infektion.

Transparente zebrafisk larver tillader forskere at observere processer i kroppen.

Transparente zebrafisk larver tillader forskere at observere processer i kroppen.

Kredit: National Human Genome Research Institute

Sår og tumorer genererer høje niveauer af hydrogenperoxid, som signalerer visse typer af hvide blodlegemer til at rejse til området og udløse betændelse. Mens dette svar kan være nyttigt for infektioner, kan det nogle gange forlænge sårheling og få tumorer til at vokse mere.

For bedre at forstå disse resultater overvåger forskerne hvide blodlegemer, der hedder neutrofiler, da de bevæger sig mod sår i zebrafiskhaler. De fastslog, at frigivelsen af ​​hydrogenperoxid ændrede et protein kaldet Lyn, som derefter ledede neutrofiler ned ad en bestemt vej til såret. Ved at blokere Lyn kan de muligvis styre immunceller, så de går til infektionsstedet, ikke et sår eller en tumor.

Lær mere:

Zebrafish: En nøgle til forståelse af menneskelig udviklingsvideo

Også i denne serie:

Living Laboratories: Hvordan Model Organismer Advance Science

Hvorfor sukkerarter kan være kroppens superstjerner


Video Supplement: .




Forskning


'Invisibility' Cloak Kan Skjule Ting Fra Sonar
'Invisibility' Cloak Kan Skjule Ting Fra Sonar

Nye Robot Øjne Mennesker Med Menneskelige Øjne
Nye Robot Øjne Mennesker Med Menneskelige Øjne

Videnskab Nyheder


Gjorde Bakterier Fuel World'S Worst Extinction?
Gjorde Bakterier Fuel World'S Worst Extinction?

Undervandslyde Af Knusende Isbjerge Afsløret
Undervandslyde Af Knusende Isbjerge Afsløret

Censur Af Det 16. Århundrede Big Thinker Erasmus Revealed
Censur Af Det 16. Århundrede Big Thinker Erasmus Revealed

Hvordan Gear Fungerer
Hvordan Gear Fungerer

Antarctic Ozone Hole Viser Første Tegn På Helbredelse
Antarctic Ozone Hole Viser Første Tegn På Helbredelse


DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com